Transistor sambungan dwikutub

Saka Wikipédia, Bauwarna Mardika abasa Jawa / Saking Wikipédia, Bauwarna Mardika abasa Jawi
Jujug: pandhu arah, pados

Cithakan:Infobox komponen elektronik

Transistor pertemuan dwikutub (BJT) inggih punika salah satunggaling jènis saking transistor. inggih punika pèranti tiga-saluran ingkang kadamèl saking bahan semikonduktor terkotori. Dipun asmani dwikutub amargi operasinipun nyrètaaknè saè elektron utawi lubang elektron, berlawanan kaliyan transistor ekakutub kadasta FET ingkang namung ngginaakèn salah satunggaling pembawa. Utawi bagian alit saking arus transistor inggih punika pembawa mayoritas, mènawi sèdaya arus transistor inggih punika amargi pembawa minoritas, pramila BJT dipunklasifikasiakèn dados peranti pembawa-minoritas.

Perkenalan[sunting | besut sumber]

NPN BJT dengan pertemuan E–B dipanjar maju dan pertemuan B–C dipanjar mundur

Transistor NPN sagèd dipunanggèp dados kalih diode adu punggung tunggal anode. Ing ngginaakèn biasa, kapanggihan p-n emitor-basis dipunpanjar majèng lan kapanggihan basis-kolektor dipunpanjar mundur. Ing transistor NPN, dados tuladha, mènawi tegangan positif dipuntèpang ing kapanggihan basis-emitor, kasaimbangan ing antawisipun mbeta terbangkitkan kalor lan medan listrik nolak ing laladan pemiskinan dados boten seimbang, menawi elektron terusik kalor kangge mlebet ing laladan basis. Elektron kasebut ngembara (utawi nyebar) ngelampahi basis saking laladan konsentrasi inggil cerak emitor nuju konsentrasi rendah cerak kolektor. Elektron ing basis dipunasmani mbeta minoritas amargi basis dipunkotori dados tipe-p ingkang dadosaken lubang dados mbeta mayoritas ing basis.

Pengendalian tegangan, arus lan muatan[sunting | besut sumber]

Arus kolektor-emitor saged dipuntingali dados terkendali arus basis-emitor (kendali arus) utawi tegangan basis-emitor (kendali tegangan). Pandangan kasebut gegayutan kaliyan hubungan arus-tegangan saking pertemuan basis-emitor, ing pundhi namung meniks kurva arus-tegangan eksponensial biasa saking diode pertemuan p-n.[1] Penjelasan fisika kangge arus kolektor inggih punika jumlah muatan pembawa minoritas ing laladan basis.[1][2][3] Model mendetail dari kerja transistor, model Gummel–Poon, menghitung distribusi dari muatan tersebut secara eksplisit untuk menjelaskan perilaku transistor dengan lebih tepat.[4] Pandangan ngenai kendali-muatan kaliyan gampil nangani transistor-foto, ing pundhi mbeta minoritas ing laladan basis dipunbangkitaken déning penyerapan foton, lan nangani pematian dinamik utawi wekdal pulih, ing pundhi gumantung ing penggabungan malih muatan ing laladan basis. menawi mekaten, amargi muatan basis punika boten isyarat ingkang saged dipunukur ing saluran, pandangan kendali arus lan tegangan biasanipun dipunginaaken ing désain lan analisis sirkuit. Ing désain sirkuit analog, pandangan kendali arus asring dipunginaaken amargi punika linier. Arus kolektor kinten-kinten \beta_F kali lipat saking arus basis. Pinten-pinten sirkuit dasar saged dipundésain kaliyan mengasumsiaken menawi tegangan emitor-basis kinten-kinten ajeg, lan arus kolektor inggih punika beta kali lipat saking arus basis. Menawi mekaten, kangge ndésain sirkuit BJT kaliyan akurat lan saged dipunandalaken, dipunbetahaken model kendali-tegangan (dados tuladha model Ebers–Moll)[1]. Model kendali-tegangan mbetahaken fungsi eksponensial ingkang kedhah dipunperhitungaken, menawi punika dipunlinieraken, transistor saged dimodelaken dados sebuah transkonduktansi, kadasta ing model Ebers–Moll, désain kangge sirkuit kadasta penguat diferensial dados prekawis linier, dados pandangan kontrol-tegangan asring dipunutamakaken. Kangge sirkuit translinier, ing pundhi kurva eksponensiak I-V inggih punika kunci saking operasi, transistor biasanipun dipunmodelaken dados terkendali tegangan kaliyan transkonduktansi sebanding kaliyan arus kolektor.

Parameter alfa (α) lan beta (β) transistor[sunting | besut sumber]

Perbandingan elektron igkang betah ngelintasi basis lan gayuh kolektor inggih punika ukuran saking efisiensi transistor. Pengotoran cerat ing laladan emitor lan pengotoran ringan ing laladan basis nyebabaken langkung katah elektron ingkang dipuninjeksiaken saking emitor ing basis menawi lubang ingkang diinjeksiaken saking basis ing emitor. Penguatan arus moda tunggal emitor dipunwakili déning βF atau hfe, punika kinten-kinten sami kaliyan perbandingan arus DC kolektor kaliyan arus DC basis ing laladan aktif-maju. Punika biasanipun langkung ageng saking 100 kangge transistor isyarat alit, ananging bisa sangat rendah, utaminipun ing transistor ingkang dipundésain kangge penggunaan daya inggil. Parameter ingkang wigati sanesipun inggih punika penguatan arus tunggal-basis, αF. Penguatan arus tunggal-basis kinten-kinten inggih punika penguatan arus saking emitor ing kolektor ing laladan aktif-maju. bantenipun biasanipun nyeraki setunggal, ing antawisipun 0,9 lan 0,998. Alfa lan beta langkung tepate gegayutan kaliyan rumus mekaten (transistor NPN):

\alpha_T = \frac{I_{\text{C}}}{I_{\text{E}}}
\beta_F = \frac{I_{\text{C}}}{I_{\text{B}}}
\beta_F = \frac{\alpha_{T}}{1 - \alpha_{T}}\iff \alpha_{T} = \frac{\beta_F}{\beta_F+1}

Struktur[sunting | besut sumber]

Irisan transistor NPN yang disederhanakan
Kepingan transistor NPN frekuensi tinggi KSY34, basis dan emitor disambungkan melalui ikatan kawat

BJT kaperang saking tiga laladan semikonduktor ingkang benten pengotoranipun, ya iku laladan emitor, laladan basis lan laladan kolektor. Laladan-laladan kasebut inggih punika tipe-p, tipe-n lan tipe-p ing transistor PNP, lan tipe-n, tipe-p dan tipe-n ingtransistor NPN. Saben laladan semikonduktor dipunsambungaken ing saluran ingkang ugi dipunasmani emitor (E), basis (B) lan kolektor (C).

Cathetan Suku[sunting | besut sumber]

  1. ^ a b c Paul Horowitz and Winfield Hill (1989). [[The Art of Electronics]] (2nd ed.). Cambridge University Press. ISBN 9780521370950.  URL–wikilink conflict (help)
  2. ^ Juin Jei Liou and Jiann S. Yuan (1998). Semiconductor Device Physics and Simulation. Springer. ISBN 0306457245. 
  3. ^ General Electric (1962). Transistor Manual (6th ed.). p. 12.  "If the principle of space charge neutrality is used in the analysis of the transistor, it is evident that the collector current is controlled by means of the positive charge (hole concentration) in the base region. ... When a transistor is used at higher frequencies, the fundamental limitation is the time it takes the carriers to diffuse across the base region..." (same in 4th and 5th editions)
  4. ^ Paolo Antognetti and Giuseppe Massobrio (1993). Semiconductor Device Modeling with Spice. McGraw–Hill Professional. ISBN 0071349553.